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lombok介绍、使用方法和总结

由 僤鯓⒐⒋嵵緔 提交于 2019-11-26 14:46:59

lombok是一个可以帮助我们简化java代码编写的工具类，尤其是简化javabean的编写，即通过采用注解的方式，消除代码中的构造方法，getter/setter等代码，使我们写的类更加简洁，当然，这带来的副作用就是不易阅读…不过，还是能看得懂吧，废话不多说，先看一下lombok支持的一些常见的注解。

@NonNull
@Cleanup
@Getter/@Setter
@ToString
@EqualsAndHashCode
@NoArgsConstructor/@RequiredArgsConstructor /@AllArgsConstructor
@Data
@Value
@SneakyThrows
@Synchronized
@Log
@NonNull
这个注解可以用在成员方法或者构造方法的参数前面，会自动产生一个关于此参数的非空检查，如果参数为空，则抛出一个空指针异常，举个例子来看看：

//成员方法参数加上@NonNull注解

public String getName(@NonNull Person p){
    return p.getName();
}

实际效果相当于：

public String getName(@NonNull Person p){
    if(p==null){
        throw new NullPointerException("person");
    }
    return p.getName();
}

用在构造方法的参数上效果类似，就不再举例子了。

@Cleanup
这个注解用在变量前面，可以保证此变量代表的资源会被自动关闭，默认是调用资源的close()方法，如果该资源有其它关闭方法，可使用@Cleanup(“methodName”)来指定要调用的方法，就用输入输出流来举个例子吧：

public static void main(String[] args) throws IOException {
     @Cleanup InputStream in = new FileInputStream(args[0]);
     @Cleanup OutputStream out = new FileOutputStream(args[1]);
     byte[] b = new byte[1024];
     while (true) {
       int r = in.read(b);
       if (r == -1) break;
       out.write(b, 0, r);
     }
 }

实际效果相当于：

public static void main(String[] args) throws IOException {
     InputStream in = new FileInputStream(args[0]);
     try {
       OutputStream out = new FileOutputStream(args[1]);
       try {
         byte[] b = new byte[10000];
         while (true) {
           int r = in.read(b);
           if (r == -1) break;
           out.write(b, 0, r);
         }
       } finally {
         if (out != null) {
           out.close();
         }
       }
     } finally {
       if (in != null) {
         in.close();
       }
    }
}


是不是简化了很多。

@Getter/@Setter
这一对注解从名字上就很好理解，用在成员变量前面，相当于为成员变量生成对应的get和set方法，同时还可以为生成的方法指定访问修饰符，当然，默认为public，直接来看下面的简单的例子：

public class Programmer{
    @Getter
    @Setter
    private String name;

    @Setter(AccessLevel.PROTECTED)
    private int age;

    @Getter(AccessLevel.PUBLIC)
    private String language;
}

实际效果相当于：

public class Programmer{
    private String name;
    private int age;
    private String language;

    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }

    public String getName(){
        return name;
    }

    protected void setAge(int age){
        this.age = age;
    }

    public String getLanguage(){
        return language;
    }
}

这两个注解还可以直接用在类上，可以为此类里的所有非静态成员变量生成对应的get和set方法。

@ToString/@EqualsAndHashCode
这两个注解也比较好理解，就是生成toString，equals和hashcode方法，同时后者还会生成一个canEqual方法，用于判断某个对象是否是当前类的实例，生成方法时只会使用类中的非静态和非transient成员变量，这些都比较好理解，就不举例子了。 
当然，这两个注解也可以添加限制条件，例如用@ToString(exclude={“param1”，“param2”})来排除param1和param2两个成员变量，或者用@ToString(of={“param1”，“param2”})来指定使用param1和param2两个成员变量，@EqualsAndHashCode注解也有同样的用法。

@NoArgsConstructor/@RequiredArgsConstructor /@AllArgsConstructor
这三个注解都是用在类上的，第一个和第三个都很好理解，就是为该类产生无参的构造方法和包含所有参数的构造方法，第二个注解则使用类中所有带有@NonNull注解的或者带有final修饰的成员变量生成对应的构造方法，当然，和前面几个注解一样，成员变量都是非静态的，另外，如果类中含有final修饰的成员变量，是无法使用@NoArgsConstructor注解的。 
三个注解都可以指定生成的构造方法的访问权限，同时，第二个注解还可以用@RequiredArgsConstructor(staticName=”methodName”)的形式生成一个指定名称的静态方法，返回一个调用相应的构造方法产生的对象，下面来看一个生动鲜活的例子：

@RequiredArgsConstructor(staticName = "sunsfan")
@AllArgsConstructor(access = AccessLevel.PROTECTED)
@NoArgsConstructor
public class Shape {
    private int x;
    @NonNull
    private double y;
    @NonNull
    private String name;
}

实际效果相当于：

public class Shape {
    private int x;
    private double y;
    private String name;

    public Shape(){
    }

    protected Shape(int x,double y,String name){
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.name = name;
    }

    public Shape(double y,String name){
        this.y = y;
        this.name = name;
    }

    public static Shape sunsfan(double y,String name){
        return new Shape(y,name);
    }
}


@Data/@Value
呃!! 
@Data注解综合了3,4,5和6里面的@RequiredArgsConstructor注解，其中@RequiredArgsConstructor使用了类中的带有@NonNull注解的或者final修饰的成员变量，它可以使用@Data(staticConstructor=”methodName”)来生成一个静态方法，返回一个调用相应的构造方法产生的对象。这个例子就也省略了吧… 
@Value注解和@Data类似，区别在于它会把所有成员变量默认定义为private final修饰，并且不会生成set方法。

@SneakyThrows
这个注解用在方法上，可以将方法中的代码用try-catch语句包裹起来，捕获异常并在catch中用Lombok.sneakyThrow(e)把异常抛出，可以使用@SneakyThrows(Exception.class)的形式指定抛出哪种异常，很简单的注解，直接看个例子：

public class SneakyThrows implements Runnable {
    @SneakyThrows(UnsupportedEncodingException.class)
    public String utf8ToString(byte[] bytes) {
        return new String(bytes, "UTF-8");
    }

    @SneakyThrows
    public void run() {
        throw new Throwable();
    }
}


实际效果相当于：

public class SneakyThrows implements Runnable {
    @SneakyThrows(UnsupportedEncodingException.class)
    public String utf8ToString(byte[] bytes) {
        try{
            return new String(bytes, "UTF-8");
        }catch(UnsupportedEncodingException uee){
            throw Lombok.sneakyThrow(uee);
        }
    }

    @SneakyThrows
    public void run() {
        try{
            throw new Throwable();
        }catch(Throwable t){
            throw Lombok.sneakyThrow(t);
        }
    }
}


@Synchronized
这个注解用在类方法或者实例方法上，效果和synchronized关键字相同，区别在于锁对象不同，对于类方法和实例方法，synchronized关键字的锁对象分别是类的class对象和this对象，而@Synchronized得锁对象分别是私有静态final对象LOCK和私有final对象LOCK和私有final对象lock，当然，也可以自己指定锁对象，例子也很简单，往下看：

public class Synchronized {
    private final Object readLock = new Object();

    @Synchronized
    public static void hello() {
        System.out.println("world");
    }

    @Synchronized
    public int answerToLife() {
        return 42;
    }

    @Synchronized("readLock")
    public void foo() {
        System.out.println("bar");
    }
}


实际效果相当于：

public class Synchronized {
   private static final Object $LOCK = new Object[0];
   private final Object $lock = new Object[0];
   private final Object readLock = new Object();

   public static void hello() {
     synchronized($LOCK) {
       System.out.println("world");
     }
   }

   public int answerToLife() {
     synchronized($lock) {
       return 42;
     }
   }

   public void foo() {
     synchronized(readLock) {
       System.out.println("bar");
     }
   }
 }


@Log
这个注解用在类上，可以省去从日志工厂生成日志对象这一步，直接进行日志记录，具体注解根据日志工具的不同而不同，同时，可以在注解中使用topic来指定生成log对象时的类名。不同的日志注解总结如下(上面是注解，下面是实际作用)：

@CommonsLog
private static final org.apache.commons.logging.Log log = org.apache.commons.logging.LogFactory.getLog(LogExample.class);
@JBossLog
private static final org.jboss.logging.Logger log = org.jboss.logging.Logger.getLogger(LogExample.class);
@Log
private static final java.util.logging.Logger log = java.util.logging.Logger.getLogger(LogExample.class.getName());
@Log4j
private static final org.apache.log4j.Logger log = org.apache.log4j.Logger.getLogger(LogExample.class);
@Log4j2
private static final org.apache.logging.log4j.Logger log = org.apache.logging.log4j.LogManager.getLogger(LogExample.class);
@Slf4j
private static final org.slf4j.Logger log = org.slf4j.LoggerFactory.getLogger(LogExample.class);
@XSlf4j
private static final org.slf4j.ext.XLogger log = org.slf4j.ext.XLoggerFactory.getXLogger(LogExample.class);

Lombok工作原理分析

会发现在Lombok使用的过程中，只需要添加相应的注解，无需再为此写任何代码。自动生成的代码到底是如何产生的呢？

核心之处就是对于注解的解析上。JDK5引入了注解的同时，也提供了两种解析方式。

  • 运行时解析

运行时能够解析的注解，必须将@Retention设置为RUNTIME，这样就可以通过反射拿到该注解。java.lang,reflect反射包中提供了一个接口AnnotatedElement，该接口定义了获取注解信息的几个方法，Class、Constructor、Field、Method、Package等都实现了该接口，对反射熟悉的朋友应该都会很熟悉这种解析方式。

  • 编译时解析

编译时解析有两种机制，分别简单描述下：

1）Annotation Processing Tool

apt自JDK5产生，JDK7已标记为过期，不推荐使用，JDK8中已彻底删除，自JDK6开始，可以使用Pluggable Annotation Processing API来替换它，apt被替换主要有2点原因：

  • api都在com.sun.mirror非标准包下
  • 没有集成到javac中，需要额外运行

2）Pluggable Annotation Processing API

JSR 269自JDK6加入，作为apt的替代方案，它解决了apt的两个问题，javac在执行的时候会调用实现了该API的程序，这样我们就可以对编译器做一些增强，这时javac执行的过程如下： 
这里写图片描述

Lombok本质上就是一个实现了“JSR 269 API”的程序。在使用javac的过程中，它产生作用的具体流程如下：

  1. javac对源代码进行分析，生成了一棵抽象语法树（AST）
  2. 运行过程中调用实现了“JSR 269 API”的Lombok程序
  3. 此时Lombok就对第一步骤得到的AST进行处理，找到@Data注解所在类对应的语法树（AST），然后修改该语法树（AST），增加getter和setter方法定义的相应树节点
  4. javac使用修改后的抽象语法树（AST）生成字节码文件，即给class增加新的节点（代码块）

拜读了Lombok源码，对应注解的实现都在HandleXXX中，比如@Getter注解的实现时HandleGetter.handle()。还有一些其它类库使用这种方式实现，比如Google Auto、Dagger等等。

Lombok的优缺点

优点：

  1. 能通过注解的形式自动生成构造器、getter/setter、equals、hashcode、toString等方法，提高了一定的开发效率
  2. 让代码变得简洁，不用过多的去关注相应的方法
  3. 属性做修改时，也简化了维护为这些属性所生成的getter/setter方法等

缺点：

  1. 不支持多种参数构造器的重载
  2. 虽然省去了手动创建getter/setter方法的麻烦，但大大降低了源代码的可读性和完整性，降低了阅读源代码的舒适度

总结

Lombok虽然有很多优点，但Lombok更类似于一种IDE插件，项目也需要依赖相应的jar包。Lombok依赖jar包是因为编译时要用它的注解，为什么说它又类似插件？因为在使用时，eclipse或IntelliJ IDEA都需要安装相应的插件，在编译器编译时通过操作AST（抽象语法树）改变字节码生成，变向的就是说它在改变java语法。它不像spring的依赖注入或者mybatis的ORM一样是运行时的特性，而是编译时的特性。这里我个人最感觉不爽的地方就是对插件的依赖！因为Lombok只是省去了一些人工生成代码的麻烦，但IDE都有快捷键来协助生成getter/setter等方法，也非常方便。

知乎上有位大神发表过对Lombok的一些看法：

这是一种低级趣味的插件，不建议使用。JAVA发展到今天，各种插件层出不穷，如何甄别各种插件的优劣？能从架构上优化你的设计的，能提高应用程序性能的 ，
实现高度封装可扩展的...， 像lombok这种，像这种插件，已经不仅仅是插件了，改变了你如何编写源码，事实上，少去了代码你写上去又如何？ 
如果JAVA家族到处充斥这样的东西，那只不过是一坨披着金属颜色的屎，迟早会被其它的语言取代。

虽然话糙但理确实不糙，试想一个项目有非常多类似Lombok这样的插件，个人觉得真的会极大的降低阅读源代码的舒适度。

虽然非常不建议在属性的getter/setter写一些业务代码，但在多年项目的实战中，有时通过给getter/setter加一点点业务代码，能极大的简化某些业务场景的代码。所谓取舍，也许就是这时的舍弃一定的规范，取得极大的方便。

我现在非常坚信一条理念，任何编程语言或插件，都仅仅只是工具而已，即使工具再强大也在于用的人，就如同小米加步枪照样能赢飞机大炮的道理一样。结合具体业务场景和项目实际情况，无需一味追求高大上的技术，适合的才是王道。

Lombok有它的得天独厚的优点，也有它避之不及的缺点，熟知其优缺点，在实战中灵活运用才是王道。

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Lombok
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